基於ZigBee的車載物聯網系統和路由接入方法
2023-09-23 17:55:00
專利名稱：基於ZigBee的車載物聯網系統和路由接入方法
技術領域：
本發明屬於通信技術領域，尤其涉及一種基於ZigBee的車載物聯網系統和路由接入方法。
背景技術：
受限於當前普遍應用的車輛通信網絡技術，目前智能交通系統依賴於預先部署的基礎設施，在多數的情況下，通過基礎設施網絡傳輸的信息源，信息發送與接收的實際距離 只有幾百米遠，導致橫跨多個基礎通信系統進行的信息傳送過程是低效的。因此，架構具備短距離通信能力的車載網絡系統，有利於以更直接的方式幫助信息的產生、傳播和消費，提高信息傳送的效率和降低傳送成本。因此需要建立基於新型通信技術的車載物聯網的系統方案。採用ZigBee短距離通信技術，實現車載物聯網的信息識別、信息通信、地理位置定位等關鍵技術的研究，並建立技術應用的系統模型。加強車載物聯網的產品開發進行前瞻性研究，立足於成本經濟的方案研究，並可轉換為技術應用，使之具備市場廣泛應用的可能性。加強物聯網的應用範圍的理論研究，填補車載物聯網的應用空白。立足於車載物聯網的應用研究，實現車載物聯網的技術應用和商業應用，也是進一步豐富物聯網的應用領域，這樣有利於ZigBee通信技術和車載物聯網技術的發展。將ZigBee通信技術應用於車載物聯網中，既進一步拓展ZigBee技術的應用範圍，推動對ZigBee技術的理論研究，也為車載網絡技術和物聯網技術的應用發展提供新的方向。
發明內容
針對目前普遍應用的車輛通信網絡技術，在信息傳輸效率及通信質量方面存在的問題，本發明提出了一種基於ZigBee的車載物聯網系統和路由接入方法。一種基於ZigBee的車載物聯網系統，其特徵在於，所述系統包括若干個ZigBee車載終端節點、ZigBee固定接入點基站和管理後臺；其中，若干個ZigBee車載終端節點通過ZigBee無線通信方式與所述ZigBee固定接入點基站連接；所述ZigBee固定接入點基站通過有線/無線通信方式與管理後臺連接。所述ZigBee車載終端節點包括傳感器模塊、第一 MCU模塊、第一 ZigBee收發模塊、第一天線、第一存儲器模塊、顯示模塊和第一電源管理模塊；其中，所述第一 MCU模塊分別與所述顯不模塊、第一存儲器模塊、傳感器模塊、第一 ZigBee收發模塊和第一電源管理模塊連接；所述傳感器模塊用於採集當前ZigBee車載終端節點的速度；所述第一 MCU模塊用於對數據進行處理；所述第一存儲器模塊用於存儲數據；所述顯示模塊用於顯示當前ZigBee車載終端節點的狀態信息；所述第一電源管理模塊用於提供電源；所述第一 ZigBee收發模塊與所述第一天線連接；所述第一 ZigBee收發模塊和第一天線用於接收無線信號。所述ZigBee固定接入點基站包括第二 MCU模塊、第二 ZigBee收發模塊、第二天線、第二存儲器模塊、第二電源管理模塊、遠程通信模塊和GPS定位模塊；其中，所述第二MCU模塊分別與所述第二 ZigBee收發模塊第二存儲器模塊、第二電源管理模塊、遠程通信模塊和GPS定位模塊連接；所述第二 MCU模塊用於對數據進行處理；所述第二存儲器模塊用於存儲數據；所述第二電源管理模塊用於提供電源；所述遠程通信模塊用於實現遠程通信；所述第二 ZigBee收發模塊與所述第二天線連接；所述第二 ZigBee收發模塊和第二天線用於接收無線信號。所述第一電源管理模塊還包括電源開關和電源指示燈。 所述第二電源管理模塊還包括電源開關和電源指示燈一種基於ZigBee的車載物聯網的路由接入方法，其特徵在於，具體包括以下步驟步驟1:通過預測車載ZigBee網絡節點當前的移動速度，動態調整探測門限閾值；步驟2 :無線通信網絡節點移動過程實時檢測到的接收信號強度序列作為基礎數據，通過計算預測行動網路節點下一時刻的接收信號強度值；步驟3 :判斷行動網路節點下一時刻的接收信號強度值是否低於當前時刻的探測門限閾值時；如果是，則立即啟動無線通信網絡節點與接入點之間的探測準備工作；否，則返回步驟I。所述步驟I中，動態調整探測門限閾值的公式為
權利要求
1.一種基於ZigBee的車載物聯網系統，其特徵在於，所述系統包括若干個ZigBee車載終端節點、ZigBee固定接入點基站和管理後臺；其中，若干個ZigBee車載終端節點通過ZigBee無線通信方式與所述ZigBee固定接入點基站連接；所述ZigBee固定接入點基站通過有線/無線通信方式與管理後臺連接。
2.根據權利要求1所述的一種基於ZigBee的車載物聯網系統，其特徵在於，所述 ZigBee車載終端節點包括傳感器模塊、第一 MCU模塊、第一 ZigBee收發模塊、第一天線、第一存儲器模塊、顯不模塊和第一電源管理模塊；其中，所述第一 MCU模塊分別與所述顯模塊、第一存儲器模塊、傳感器模塊、第一 ZigBee收發模塊和第一電源管理模塊連接；所述傳感器模塊用於採集當前ZigBee車載終端節點的速度；所述第一MCU模塊用於對數據進行處理；所述第一存儲器模塊用於存儲數據；所述顯示模塊用於顯示當前ZigBee車載終端節點的狀態信息；所述第一電源管理模塊用於提供電源；所述第一 ZigBee收發模塊與所述第一天線連接；所述第一 ZigBee收發模塊和第一天線用於接收無線信號。
3.根據權利要求1所述的一種基於ZigBee的車載物聯網系統，其特徵在於，所述 ZigBee固定接入點基站包括第二MCU模塊、第二ZigBee收發模塊、第二天線、第二存儲器模塊、第二電源管理模塊、遠程通信模塊和GPS定位模塊；其中，所述第二MCU模塊分別與所述第二 ZigBee收發模塊第二存儲器模塊、第二電源管理模塊、遠程通信模塊和GPS定位模塊連接；所述第二MCU模塊用於對數據進行處理；所述第二存儲器模塊用於存儲數據；所述第二電源管理模塊用於提供電源；所述遠程通信模塊用於實現遠程通信；所述第二 ZigBee收發模塊與所述第二天線連接；所述第二 ZigBee收發模塊和第二天線用於接收無線信號。
4.根據權利要求2所述的一種基於ZigBee的車載物聯網系統，其特徵在於，所述第一電源管理模塊還包括電源開關和電源指示燈。
5.根據權利要求3所述的一種基於ZigBee的車載物聯網系統，其特徵在於，所述第二電源管理模塊還包括電源開關和電源指示燈。
6.一種基於ZigBee的車載物聯網的路由接入方法，其特徵在於，具體包括以下步驟步驟1:通過預測車載ZigBee網絡節點當前的移動速度，動態調整探測門限閾值；步驟2 :無線通信網絡節點移動過程實時檢測到的接收信號強度序列作為基礎數據，通過計算預測行動網路節點下一時刻的接收信號強度值；步驟3 :判斷行動網路節點下一時刻的接收信號強度值是否低於當前時刻的探測門限閾值時；如果是，則立即啟動無線通信網絡節點與接入點之間的探測準備工作；否，則返回步驟I。
7.根據權利要求6所述的一種基於ZigBee的車載物聯網的路由接入方法，其特徵在於，所述步驟I中，動態調整探測門限閾值的公式為
8.根據權利要求6所述的一種基於ZigBee的車載物聯網的路由接入方法，其特徵在於，所述步驟2中，預測行動網路節點下一時刻的接收信號強度值的計算公式為w (n+1) =w (η) - μ (n) e (η) [X (I) /η]其中，w(n+l)為行動網路節點下一時刻的接收信號強度值;w(n)為當前網絡節點所處位置的信號強度值；e(n)為信號強度序列誤差，且6(11)=乂(1)/114(1)/(11-1) ；μ (η)是為自適應調整變化步長。
9.根據權利要求6所述的一種基於ZigBee的車載物聯網的路由接入方法，其特徵在於，所述自適應調整變化步長的計算公式為
全文摘要
本發明公開了通信技術領域的一種基於ZigBee的車載物聯網系統和路由接入方法。其技術方案是，所述系統包括若干個ZigBee車載終端節點、ZigBee固定接入點基站和管理後臺；其中，若干個ZigBee車載終端節點通過ZigBee無線通信方式與所述ZigBee固定接入點基站連接；所述ZigBee固定接入點基站通過有線/無線通信方式與管理後臺連接。本發明的有益效果是，該網絡系統不僅支持區域內的車輛之間的相互通信，有效保障車輛行駛的安全性；而且車輛可以通過作為接入點網關的路邊固定接入點進行數據通信。
文檔編號H04W48/04GK103002540SQ20121054089
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者谷晨, 劉 東, 江連山, 程遠, 常寧 申請人:北京天地互連信息技術有限公司